CN204127038U

CN204127038U - 基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台

Info

Publication number: CN204127038U
Application number: CN201420531423.1U
Authority: CN
Inventors: 周权; 陈鹏飞; 刘玮东; 梁宇宁
Original assignee: LIUZHOU WULINGLIU POWER CO Ltd
Current assignee: LIUZHOU WULINGLIU POWER CO Ltd
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2024-09-16

Abstract

本实用新型基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台，涉及监测技术领域，其包括联合收割机液压系统、数据转换IO模块、Zigbee无线终端、Zigbee无线协调器和远程监测系统，联合收割机液压系统与数据转换IO模块的输入端连接，数据转换IO模块的输出端与Zigbee无线终端的输入端连接，Zigbee无线协调器通过无线自组网方式与Zigbee无线终端连接，Zigbee无线协调器的输出端与远程监测系统连接，联合收割机液压系统的运行参数通过安装在联合收割机液压系统上的传感器进行测量，所述数据转换IO模块通过屏蔽双绞线分别与联合收割机液压系统上的温度传感器、压力传感器、流量传感器连接。本实用新型能够同时对多台联合收割机液压系统进行在线实时监测，具有成本低、组网灵活等优点。

Description

基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台

技术领域

本实用新型涉及监测技术领域，特别涉及一种联合收割机液压系统数据远程监测平台。

背景技术

联合收割机液压系统是联合收割机的重要组成部分。一套完整的联合收割机液压系统，包括液压油箱、拨禾轮油缸、割台油缸、卸粮油缸、转向油缸、无级液压变速器（HST）、多功能阀、三联阀以及连接管阀的各类液压油管和接头。收割机驾驶员可通过操作手柄操纵液压系统，使收割机完成变速、转向、卸粮以及割台升降等动作。联合收割机液压系统的使用寿命、性能直接影响联合收割机整体的寿命及性能。

联合收割机液压系统在实现收割机割台、拨禾轮和卸粮筒升降动作之余，还负责完成收割机左右转向及行走系统的无级变速。联合收割机液压系统的性能优劣，已成为评价联合收割机产品整机性能的重要参考指标之一，因此对联合收割机液压系统的实际工作数据进行采集，并加以分析研究，对全面了解联合收割机液压系统在实际工作时的功率消耗、压力传递和能量损耗等重要信息具有重要意义和实际价值。

然而，目前的联合收割机液压系统一般都是采用有线方式实现在线监测，采用有线方式不仅增加布线施工的难度，而且当联合收割机进行收割作业时，数据监测平台需要随着联合收割机一起运动，增加了数据监测的难度，灵活性不高，特别是需要对多台联合收割机进行统一实时在线监测时，有线监测的方式则难以满足要求。同时，采用有线监测的方式不仅效率低，布线施工困难，而且施工成本也高，耗费大量的人力和物力。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台，能够方便对多台联合收割机液压系统进行同时在线实时监测，避免布线施工的麻烦，而且还可以提高联合收割机液压系统数据远程监测平台的灵活性。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台，包括联合收割机液压系统、数据转换IO模块、Zigbee无线终端、Zigbee无线协调器和远程监测系统，所述联合收割机液压系统与数据转换IO模块的输入端连接，所述数据转换IO模块的输出端与Zigbee无线终端的输入端连接，所述Zigbee无线协调器通过无线自组网方式与Zigbee无线终端连接， Zigbee无线协调器的输出端与所述远程监测系统连接，所述远程监测系统包括数据采集服务模块、数据库模块、数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块、人机交互界面，数据采集服务模块与数据库模块连接，数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块分别与数据库模块双向连接，人机交互界面分别与数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块连接，所述Zigbee无线协调器的输出端与所述远程监测系统的数据采集服务模块连接，所述联合收割机液压系统的运行参数通过安装在联合收割机液压系统上的传感器进行测量，所述数据转换IO模块通过屏蔽双绞线分别与联合收割机液压系统上的传感器连接。

本实用新型的进一步技术方案是：所述数据库模块包括实时数据库模块和历史数据库模块；所述联合收割机液压系统包括液压油管、HST液压无级变速器、液压油冷却器、液压油箱、双联齿轮泵、三联阀、卸粮油缸、左拨禾轮油缸、右拨禾轮油缸、割台油缸、转向油缸和多功能电磁阀，用于连接HST液压无级变速器和液压油冷却器的HST出油管上装有温度传感器Ⅰ，用于连接液压油冷却器和液压油箱的冷却回油管上装有温度传感器Ⅱ，用于连接双联齿轮泵和三联阀的三联阀进油管上装有压力传感器Ⅰ、温度传感器Ⅲ和流量传感器Ⅰ，用于连接三联阀和卸粮油缸的粮仓升油管上装有压力传感器Ⅱ，用于连接三联阀和卸粮油缸的粮仓降油管上装有压力传感器Ⅲ，用于连接三联阀和左拨禾轮油缸、右拨禾轮油缸的拨禾轮供油管上装有压力传感器Ⅳ，用于连接三联阀和割台油缸的割台油缸进油管上装有压力传感器Ⅴ，用于连接双联齿轮泵和多功能电磁阀的多功能电磁阀进油管上装有压力传感器Ⅵ和流量传感器Ⅱ，用于连接多功能电磁阀和转向油缸的左转油管上装有压力传感器Ⅶ，用于连接多功能电磁阀和转向油缸的右转油管装有压力传感器Ⅷ，用于连接多功能电磁阀和转向油缸的多功能电磁阀回油管上装有压力传感器Ⅸ。

本实用新型基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台具有如下有益效果：本实用新型能够从根本上解决传统有线监测方式存在的缺点，采用无线自组网方式，不仅能够方便对多台联合收割机液压系统进行同时在线实时监测，避免布线施工的麻烦，而且还可以提高联合收割机液压系统数据远程监测平台的灵活性，具有成本低，功耗低，可移动性强，组网灵活等优点。

附图说明

图1是本实用新型基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台的结构方框图；

图2是联合收割机液压系统的结构示意图；

元件标号说明：1- HST液压无级变速器,2-HST出油管,3-温度传感器Ⅰ,4-液压油冷却器,5-温度传感器Ⅱ,6-冷却回油管,7-双联齿轮泵,8-三联阀进油管,9-压力传感器Ⅰ,10-温度传感器Ⅲ,11-流量传感器Ⅰ,12-三联阀,13-压力传感器Ⅱ,14-粮仓升油管,15-卸粮油缸,16-压力传感器Ⅲ,17-粮仓降油管,18-压力传感器Ⅳ,19-拨禾轮供油管,20-左拨禾轮油缸,21-右拨禾轮油缸,22-割台油缸,23-割台油缸进油管,24-压力传感器Ⅴ,25-多功能电磁阀进油管,26-压力传感器Ⅵ,27-流量传感器Ⅱ,28-压力传感器Ⅶ,29-左转油管,30-转向油缸,31-右转油管,32-压力传感器Ⅷ,33-压力传感器Ⅸ,34-多功能电磁阀回油管,35-多功能电磁阀,36-液压油箱，37-远程监测系统。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台包括联合收割机液压系统、数据转换IO模块、Zigbee无线终端、Zigbee无线协调器和远程监测系统。所述联合收割机液压系统与数据转换IO模块的输入端连接，所述数据转换IO模块的输出端与Zigbee无线终端的输入端连接，所述Zigbee无线协调器通过无线自组网方式与Zigbee无线终端连接， Zigbee无线协调器的输出端与所述远程监测系统连接，所述远程监测系统37包括数据采集服务模块、数据库模块、数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块、人机交互界面，其中数据库模块包括并排设置的实时数据库模块和历史数据库模块。所述数据采集服务模块与数据库模块连接，所述数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块分别与数据库模块双向连接，所述人机交互界面分别与数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块连接，所述Zigbee无线协调器的输出端与所述远程监测系统的数据采集服务模块连接。所述联合收割机液压系统的运行参数通过安装在联合收割机液压系统上的传感器进行测量，所述数据转换IO模块通过屏蔽双绞线分别与联合收割机液压系统上的传感器连接，联合收割机液压系统上的传感器包括温度传感器、压力传感器及流量传感器。

所述联合收割机液压系统包括液压油管、HST液压无级变速器1、液压油冷却器4、液压油箱36、双联齿轮泵7、三联阀12、卸粮油缸15、左拨禾轮油缸20、右拨禾轮油缸21、割台油缸22、转向油缸30和多功能电磁阀35，用于连接HST液压无级变速器1和液压油冷却器4的HST出油管2上装有温度传感器Ⅰ3，用于连接液压油冷却器4和液压油箱36的冷却回油管6上装有温度传感器Ⅱ5，用于连接双联齿轮泵7和三联阀12的三联阀进油管8上装有压力传感器Ⅰ9、温度传感器Ⅲ10和流量传感器Ⅰ11，用于连接三联阀12和卸粮油缸15的粮仓升油管14上装有压力传感器Ⅱ13，用于连接三联阀12和卸粮油缸15的粮仓降油管17上装有压力传感器Ⅲ16，用于连接三联阀12和左拨禾轮油缸20、右拨禾轮油缸21的拨禾轮供油管19上装有压力传感器Ⅳ18，用于连接三联阀12和割台油缸22的割台油缸进油管23上装有压力传感器Ⅴ24，用于连接双联齿轮泵7和多功能电磁阀35的多功能电磁阀进油管25上装有压力传感器Ⅵ26和流量传感器Ⅱ27，用于连接多功能电磁阀35和转向油缸30的左转油管29上装有压力传感器Ⅶ28，用于连接多功能电磁阀35和转向油缸30的右转油管31装有压力传感器Ⅷ32，用于连接多功能电磁阀35和转向油缸30的多功能电磁阀回油管34上装有压力传感器Ⅸ33。

联合收割机液压系统的上述所有温度传感器、压力传感器、流量传感器都通过屏蔽双绞线与数据转换IO模块连接，数据转换IO模块负责将安装于联合收割机液压系统上的传感器测量得到的模拟量信号转换成数字量信号，数据转换IO模块的通讯协议为Modbus-RTU，支持RS485通讯接口，通过RS485通讯接口能够与Zigbee无线终端连接。

所述Zigbee无线终端与数据转换IO模块连接，负责将数据转换IO模块的RS485通讯方式转换成基于Zigbee技术的无线通讯方式。所述Zigbee无线协调器通过无线自组网方式与Zigbee无线终端连接，Zigbee无线终端和Zigbee无线协调器均遵循统一的Zigbee技术规范，能够在一定区域范围内实现自由组网，灵活组网的目的，两者实现无线传输。所述远程监测系统与Zigbee无线协调器连接，Zigbee无线协调器的输出为RS232接口，通过RS232接口可以与远程监测系统的数据采集服务模块进行连接。所述数据采集服务模块负责接收通过无线方式采集回来的联合收割机液压系统运行数据，通过数据采集服务模块可以自行配置需要采集的通道个数和采集周期，同时也可以对采集回来的数据进行归类及管理。

所述数据库模块的实时数据库模块负责存储数据采集服务模块接收回来的实时数据，而历史数据库模块则对实时数据进行存储、归类、压缩及调度，实时数据库模块和历史数据库模块均提供开放的、通用的数据访问接口，方便第三方程序的调用。所述数据计算模块与数据库模块双向连接，数据计算模块负责对联合收割机液压系统的运行数据进行计算、统计和分析，并将计算结果返回到数据库模块中，也可以直接通过人机交互界面显示计算结果。所述动态监测画面模块负责对联合收割机液压系统的工艺流程画面进行组态和配置，通过自定义组态动态监测画面，可以生动逼真地展示联合收割机液压系统的运行工况。所述多维复杂图表模块通过多维分析方法，以多种图表方式展示联合收割机液压系统的运行数据，多维复杂图表的生成支持自行组态和配置，方便操作。所述事件与报警模块根据自定义的报警条件对联合收割机液压系统的运行数据进行在线监测，实现实时报警分析、历史报警记录查询等功能。所述人机交互界面负责统一调度数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块连接的可视化界面展示和人机交互，提供生动逼真的可视化监测画面和自由灵活的操作方式，便于实验人员和管理人员实时在线操作及查看。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，如联合收割机液压系统并不限于上述实施例所列举的形式，可根据需要适当调整，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台，其特征在于，包括联合收割机液压系统、数据转换IO模块、Zigbee无线终端、Zigbee无线协调器和远程监测系统，所述联合收割机液压系统与数据转换IO模块的输入端连接，所述数据转换IO模块的输出端与Zigbee无线终端的输入端连接，所述Zigbee无线协调器通过无线自组网方式与Zigbee无线终端连接， Zigbee无线协调器的输出端与所述远程监测系统连接，所述远程监测系统包括数据采集服务模块、数据库模块、数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块、人机交互界面，数据采集服务模块与数据库模块连接，数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块分别与数据库模块双向连接，人机交互界面分别与数据计算模块、动态监测画面模块、多维复杂图表模块、事件与报警模块连接，所述Zigbee无线协调器的输出端与所述远程监测系统的数据采集服务模块连接，所述联合收割机液压系统的运行参数通过安装在联合收割机液压系统上的传感器进行测量，所述数据转换IO模块通过屏蔽双绞线分别与联合收割机液压系统上的传感器连接。

2.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台，其特征在于，所述数据库模块包括实时数据库模块和历史数据库模块。

3.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的联合收割机液压系统数据远程监测平台，其特征在于，所述联合收割机液压系统包括液压油管、HST液压无级变速器（1）、液压油冷却器（4）、液压油箱（36）、双联齿轮泵（7）、三联阀（12）、卸粮油缸（15）、左拨禾轮油缸（20）、右拨禾轮油缸（21）、割台油缸（22）、转向油缸（30）和多功能电磁阀（35），用于连接HST液压无级变速器（1）和液压油冷却器（4）的HST出油管（2）上装有温度传感器Ⅰ（3），用于连接液压油冷却器（4）和液压油箱（36）的冷却回油管（6）上装有温度传感器Ⅱ（5），用于连接双联齿轮泵（7）和三联阀（12）的三联阀进油管（8）上装有压力传感器Ⅰ（9）、温度传感器Ⅲ（10）和流量传感器Ⅰ（11），用于连接三联阀（12）和卸粮油缸（15）的粮仓升油管（14）上装有压力传感器Ⅱ（13），用于连接三联阀（12）和卸粮油缸（15）的粮仓降油管（17）上装有压力传感器Ⅲ（16），用于连接三联阀（12）和左拨禾轮油缸（20）、右拨禾轮油缸（21）的拨禾轮供油管（19）上装有压力传感器Ⅳ（18），用于连接三联阀（12）和割台油缸（22）的割台油缸进油管（23）上装有压力传感器Ⅴ（24），用于连接双联齿轮泵（7）和多功能电磁阀（35）的多功能电磁阀进油管（25）上装有压力传感器Ⅵ（26）和流量传感器Ⅱ（27），用于连接多功能电磁阀（35）和转向油缸（30）的左转油管（29）上装有压力传感器Ⅶ（28），用于连接多功能电磁阀（35）和转向油缸（30）的右转油管（31）装有压力传感器Ⅷ（32），用于连接多功能电磁阀（35）和转向油缸（30）的多功能电磁阀回油管（34）上装有压力传感器Ⅸ（33）。